复配原理与技术作业

第1章绪论

1.何谓复配技术？复配技术有哪些作用？

复配技术：为了满足应用对象的特殊要求或多种需求，为了适应各种专门用途的需要，针对单一化合物难以解决这些要求和需要而提出的，研究精细化学品配方理论和制剂成型理论与技术的一门综合性应用技术一般人们称之为“1+1＞2”的技术。（概括了复配技术目的、解决的问题、解决的方法/研究内容）

复配技术的作用：

（1）解决采用单一化合物难以满足应用对象的特殊需要或多种要求的问题；（2）使产品增效、改性和扩大应用范围；（3）改变商品的性能和形式，从而赋予商品更强的市场竞争力；（4）增加商品数目，提高经济效益。

2.复配技术研究的内容包括哪些？

配方研究（主体）：（旧）配方的解析，新配方确定的方法

制剂成型技术研究：剂型确定依据，剂型加工技术

第2章物质间的作用

1.分子间作用力包括哪几种类型？比较三种类型分子间作用力的相对大小？

分子间作用力：色散力、诱导力、取向力

大小：色散力<诱导力<取向力

2.分子间作用力的本质是什么？是一种电性引力

3.分子间作用力是否具有方向性和饱和性？氢键是否具有方向性和饱和性？

分子间作用力：无饱和性和方向性

氢键：有饱和性和方向性

4.色散力、诱导力、取向力的大小分别与什么有关？（填空，选择）

色散力：极化率α愈大，则分子间的色散力也愈大

诱导力：极性分子偶极矩愈大，极性与非极性两种分子的极化率愈大，则诱导力也大

取向力：分子的固有偶极愈大，分子间的取向力也大

5.固体对液体吸附程度的判据是什么？如何据此判据判断固体对液体的吸附程度?

判据：（杨方程）γs-g=γs-l+γg-l×cosθ θ<90℃润湿；θ>90℃不润湿；θ＝0℃铺展。

6.分散过程包括哪三个阶段？分散体系的稳定机理？

分散过程的三个阶段：

（1）固体微粒的润湿（润湿剂）；（2）粒子的分散或破碎（经常输入机械功）；（3）阻止固体微粒的重新聚集（分散剂、抗絮凝剂）

分散体系的稳定机理：（1）降低界面张力；（2）电屏障；（3）空间阻碍；（4）电屏障和空间阻碍的混合作用（离子型高分子SAA）

7.阐述分散的原理？

固体颗粒→吸附SAA（界面张力降低、易润湿）→润湿固粒表面、进入固粒孔道（固粒容易破碎）→固粒胀破或被外力破碎（机械功）→小颗粒稳定分散（吸附分散剂）

8.配制悬浮液时经常加入的添加剂有哪些？

润湿剂、分散剂、助悬剂、增稠剂

第3章表面活性剂的性能与应用

1.表面活性剂具有乳化、增溶、润湿、分散等一系列作用，本质上与表面活性剂在溶液中的哪两种现象有关？（1）（界）面吸附（2）内部形成胶束

2.名词解释：分散剂、分散作用、吸附剂、吸附质

分散剂:能促使固体粒子在液体中悬浮并具有悬浮稳定性的物质称为分散剂。

分散作用:促使固体颗粒分割成小颗粒，并使之均匀的分散于液体中的作用称为分散作用。

吸附剂:当气体在固体表面上被吸附时，固体叫吸附剂。

吸附质:被吸附的气体叫吸附质。

3.什么是表面活性剂增溶作用？表面活性剂对溶质增溶时，增溶的模式有哪些？增溶的影响因素有哪些？

增溶作用：表面活性剂在水溶液中形成胶束后，具有能使不溶或微溶于水的有机化合物的溶解度显著增大的能力．且溶液呈透明状，这种作用称为增溶作用。

增溶作用的模式：（1）非极性分子在胶束内部的增溶；（2）增溶于表面活性剂分子间的“栅栏”处；（3）在胶束表面的增溶；（4）在聚氧乙烯链间的增溶

增溶作用的主要影响因素:（1）增溶剂的分子结构和性质；（2）被增溶物的分子结构和性质：①被增溶物分子的链长、环化、不饱和度和支化度；②摩尔体积和曲面压；③被增溶物的极性；（3）有机添加物；（4）电解质；（5）温度；（6）混合表面活性剂

4.以液体污垢的去除为例，说明洗涤包括哪些过程？

固体表面·污垢+洗涤剂+介质= 固体表面·洗涤剂·介质+污垢·洗涤剂·介质

5.表面活性剂在洗涤过程中有什么作用？

（1）降低表（界）面张力；（2）表面活性剂在界面的吸附作用；（3）表面活性剂的乳化与起泡作用；（4）表面活性剂的增溶作用

6.SAA水溶液中加入无机电解质，会对SAA的表面活性产生哪些影响？

⑴离子型SAA:γ↓、CMC↓，且γ min降得更低（加入与SAA有相同离子无机盐）；无机电解质的浓度也有影响；

⑵非离子SAA：影响较小；

⑶脂肪醇:

①长链脂肪醇：C醇↑：CMC↓、γ↓，且碳氢链越长，这种作用越明显；

C醇↑：CMC↑（C醇高时）；

②短链醇：CMC ↓（C醇小时）；

C醇↑：CMC↑（C醇高时），甲醇～己醇：C醇↑，CMC先降后增

7.表面活性剂水溶液中加入长链脂肪醇，会对SAA的表面活性产生怎样影响？

脂肪醇:

①长链脂肪醇

C醇↑：CMC↓、γ↓；且碳氢链越长，这种作用越明显

C醇↑：CMC↑（C醇高时）

②短链醇

CMC ↓（C醇小时）

C醇↑：CMC↑（C醇高时）

甲醇～己醇：C醇↑，CMC先降后增

8.阴离子SAA与阳离子SAA混合使用时，一般遵循怎样的搭配规律？

疏水基结构要求:疏水基中，碳原子数比较多、且各自所含碳原子数相近时，表面活性才有特殊表现

非等摩尔比复配:阴/阳离子SAA的摩尔比一般为4∶1～50∶1。

加入含有聚氧乙烯链的离子型SAA:可抑制溶液沉淀、凝聚现象（阴－阳复配时容易出现的缺点）

加入两性SAA:改善复配体系的溶解性能。但加入较多,表面活性会有较大的降低,同时成本太高。

加入非离子SAA:阴-阳离子SAA在水中溶解度明显增加，且增强洗涤效果

9.复配时若阴离子SAA和阳离子SAA搭配使用，二者搭配不当一般会导致溶液出现什么现象？

阴-阳离子SAA复配体系的主要缺点是：由于强电性作用，易于形成沉淀或絮状悬浮，一旦浓度超过CMC以后，溶液就容易发生分层或凝聚等现象,甚至出现沉淀。

10.向非离子SAA水溶液中加入离子SAA，会对非离子SAA的浊点产生怎样的影响？

在非离子SAA中加入离子SAA时，将使浊点升高，且浊点常为较宽的温度范围。

11.非离子SAA和离子SAA搭配使用时，为什么一般情况下阴离子－非离子SAA的相互作用强于阳离子－非离子SAA 的相互作用？

由于非离子表面活性剂（如聚氧乙烯链中的氧原子）通过氢键与H2O及H3O+结合，从而使这种非离子表面活性剂分

子带有一些正电性。因此阴离子表面活性剂与此类非离子表面活性剂的相互作用中还有类似于异电性表面活性剂之间的电性作用。

第1～3章填空

1.色散力、诱导力和取向力既没有方向性也没有饱和性。

2.偶极矩愈大，分子的极性愈大。

9、氯乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物（δ=21.2）,该共聚物在乙醚（δ1=15.2）、乙腈（δ2=24.2）中均不溶，若使用这两种溶剂组成混合溶剂，该混合溶剂能很好的溶解此共聚物。求混合溶剂中各组分的比例各应为多少？

补充：工业上判断溶剂溶解能力的方法：稀释比法、黏度法、黏度—相图法、贝壳松脂—丁醇值、苯胺试点实验等。

%

7.661%3.332.21)1(2.242.1511,=-==-?+?

-x x x x x x 解得）

则乙腈为（为解：设乙醚所占的比例

第5章乳化

1、什么是乳状液？它包括几种类型？

乳状液/乳剂定义：一般是指一种或一种以上的液体以极细小的液滴（＞0.1μm ）形式分散在另一种与之互不混溶的液体连续相中所构成的一种不均匀分散体系。

类型：油/水（O/W）型，水/油（W/O）型

2、乳状液与微乳液在热力学稳定性上有何区别？

普通乳状液是热力学不稳定体系，分散相质点大，不均匀，外观不透明；而微乳液是热力学稳定系统，分散相质点很小，外观透明或近似透明，经高速离心分离不发生分层现象。

3、什么是微乳液？

是两种或两种以上不互溶液体，形成的外观透明或半透明、各向同性的热力学稳定分散体系。

4、不同种类乳化剂，在制成乳状液中一般分别形成何种界面膜？

（1）单分子膜：主要是SAA做乳化剂时；（2）多分子膜（机械强度较大）：主要是亲水性胶体（如明胶）做乳化剂时；（3）固体微粒膜；（4）复合凝聚膜；

5、制备乳状液时，乳化剂一般通过哪些途径使乳状液得以稳定存在？

（1）降低液体的表面张力；（2）形成界面膜、电屏障；（3）乳液聚合中的分散和增溶作用

6、决定乳剂类型的因素包括哪些？

（1）相体积；（2）楔形理论；（3）溶解度规则；（4）乳化器材质；（5）聚结速度理论；（6）制备方法；（7）黏度7、常用的乳化剂选择方法有哪些？

（1）HLB值方法；（2）相转变温度法（PIT法）（只是用于非离子型乳化剂）

8、能用作W/O型乳状液的乳化剂（表面活性剂）HLB值范围是多少？能用作O/W型乳状液的乳化剂（表面活性剂）HLB值范围是多少？

W/O型乳状液的乳化剂（表面活性剂）HLB＜8

O/W型乳状液的乳化剂（表面活性剂）HLB＞8

9、影响乳状液稳定性的因素有哪些？

（1）乳化设备与微粒分布关系

（2）温度：一般取决于两相中所含高熔点物质的熔点、两相的温度需保持相近、乳化剂种类、油相与水相的溶解度、非离子SAA乳化剂，乳化温度不超过它的浊点、乳化温度对乳剂微粒大小有时也有影响

（3）乳化时间：影响复杂、需凭经验和实验确定；搅拌速度：搅拌速度过低，无法充分混合；搅拌速度过快，带入气泡，乳液不稳定；适宜搅拌速度需凭经验和实验确定

10、配制乳状液时，乳化剂的用量范围一般为多少？

乳化剂用量一般为乳状液的1%～10%

11、制备乳剂时，为什么常加入一定量的防腐剂和抗氧剂？

防止乳状液的败坏

12、名词解释：微乳液、相转变温度、相体积比、乳剂的转相、乳剂的败坏、破乳（乳状液的破裂）、乳析

微乳液：是两种或两种以上不互溶液体，形成的外观透明或半透明、各向同性的热力学稳定分散体系。

相转变温度：乳状液发生类型转变时的温度。

相体积比：内相与总体积之比。

乳剂的转相：乳剂由W/O型变为O/W型，或由O/W型变为W/O型。

乳剂的败坏：乳剂受外界因素（光、热、空气等）及微生物（代谢产物引起乳化剂的水解、氧化）的作用，使乳液成分（油相、乳化剂等）发生变化，引起变质。

破乳（乳状液的破裂）：分散相合并、进而形成油水两层的现象。

乳析：乳剂在放置过程中，有时会发生分散相粒子上浮或下沉的现象。

13、某产品配方如下：油相（蜂蜡4.0%、白油26.0%、羊毛脂16.0%，三者共占总量的46％），乳化剂5％，其余为水。（1）求若制成O/W型乳状液，油相所需的HLB值？（2）如果选用司盘－80（HLB=4.3）和吐温－80（HLB=15.0）组成复合乳化剂、按题中配方比例制备O/W型乳状液，求复合乳化剂中这二个组分各应占多大比例？（已知制备

O/W 型乳状液时，油相各组分所需HLB 值如下：蜂蜡为9.0、白油为10.0、羊毛脂为12.0）

解：

（1） （2） 补充：

乳状液转相的条件：乳化剂的变化、油相与水相体积比发生变化、温度的变化、乳化剂浓度的变化

第6章 粉碎、混合与干燥

1、粉碎的主要目的是什么？

（1）提高物料的利用度：减少物料粒径、加速物料的有效成分浸出或溶出；（2）便于应用；（3）为剂型制备奠定基础（便于各成分混合均匀）；（4）便于物料的干燥和保存 2、超细粉体通常可分为哪三种？ （1）微米粉体：粒径大于1μm；（2）亚微米粉体：0.1～1μm；（3）纳米粉体：1～100nm 3、混合的原则有哪些？

1)组分比例相差悬殊（等量递增法）；2)密度不同、色泽不同的组分混合（打底套色法）；3)含液体组分（少量） 4、常用的混合设备有哪两种类型？ 回转容器型混合机、固定容器型混合机

5、一个干燥过程包括哪两个阶段？在每个阶段，影响干燥的主要因素分别是什么？

恒速干燥阶段：干燥速率取决于热空气的状态，与物料湿含量无关（干燥速率取决于物料表面水分的汽化速率）。 降速干燥阶段：干燥速率近似地与物料湿含量成正比（即越湿越快）。

(1)被干燥物料的性质（2）干燥介质的温度、湿度和流速（3）干燥速率与干燥方法

6、在干燥过程两个不同阶段分别采用何种手段强化？

恒速干燥阶段：提高空气温度或降低空气中的湿度，以提高传热和传质的推动力；改善物料与空气的接触状况，提高空气的流速使物料表面气膜变薄，以减少传热和传质的阻力。

降速干燥阶段：提高物料的温度；改善物料的分散程度，以促进内部水分向表面扩散。 7、名词解释：粉碎比、混合度、混合均匀度、粉碎度 粉碎比：固体物料粉碎前后的粒径之比。

混合度：各样品中的控制组分的最低含量与最高含量之比。M M →1混合程度愈高 混合均匀度：取样质量与混合机械投料量之比。U 粉碎度：固体物料粉碎前后的粒径之比。

8、计算题：某混合机内投料为50kg ，混合5min 后在不同部位各取5g ，并测得其中控制组分的含量分别为0.156，0.158，0.165，试求该混和机的混和效率

解：混合均匀度：U=5/50000=100×10-6

，即混合均匀度为三级； 混合度：M=0.156/0.165=0.95，即混合度为95%。

故该混合机的混合效率为5min 内按三级均匀度，有效组分及辅料的混合度为95%。

补充：粉碎的方法：单独粉碎和混合粉碎、干法粉碎和湿法粉碎、低温粉碎、自由粉碎和循环粉碎、超细粉碎

第7章 胶体溶液的基础理论

1、胶体包括哪些类型？亲液胶体

（1）分子胶体/亲液胶体；（2）增液胶体/憎液溶胶；（3）缔合胶体；（4）网状胶体 2、高分子溶液和胶体溶液各自的热力学稳定性怎样？

高分子溶液是热力学稳定系统；胶体溶液是热力学不稳定系统。 3、胶体的运动性质包括哪三类？ 扩散、布朗运动、沉降

4、胶体聚结稳定性产生的原因是什么？

88.40.12%0.160.10%0.26.09.0%4=?+?+?=混HBL %96.581%04.41%46/88.4)1(0.153.4-180-80-=-==-?+?x x x x x x 解得）

为（，则吐温为设司盘

胶粒带电：增加胶粒间的排斥作用

溶剂化作用：形成弹性水化外壳，增加溶胶聚合的阻力

5、盐析作用是怎样产生的？

主要是由于电解质离子本身具有强烈的水化性质，脱掉（夺去）了胶粒的水化层所造成。

6、名词解释：胶体溶液、高分子溶液

-6-9

（2）半合成高分子壁材：毒性小、粘度大、成盐后溶解度增大；

（3）合成高分子材料：①可降解类：无毒、成膜性好、化学稳定性高；②不可降解类：成膜性好、化学性质稳定，但有些对生物会造成毒害

6、微胶囊制备的化学法主要包括哪几种？

（1）界面聚合法；（2）原位聚合法；（3）锐孔法；（4）辐射化学发

7、微胶囊制备的物理化学法主要包括哪几种？

（1）水相相分离法;（2）油相相分离法;（3）干燥浴法（复相溶液法）;（4）溶化分散冷凝法;（5）粉末床法8、什么是烟剂、熏蒸剂？

烟剂：是农药原药与燃料、氧化剂、助剂等混合加工成的一种剂型，可以是粉状，也可以是锭状或片状。

熏蒸剂：常温下有效成分为气体的药剂或通过化学反应能生成具生物活性气体的药剂。

定粘度的非均相分散体系。

特点：该剂型的优点是可与水任意比例均匀混合分散，不受水质和水温的影响，使用方便，不易污染环境。热力学不稳定的粗分散体系。

10、配制混悬剂时加入助悬剂主要目的是什么？一般使用什么物质作为助悬剂？

目的：防止絮凝

悬浮剂：低分子化合物、高分子化合物、有机的、无机的、某些表面活性剂

11、HLB值在什么范围的SAA可以作为润湿剂？7~11

12、水介质混悬剂中常见的基本组分有哪些？有机介质混悬剂中常见基本组分又有哪些？水的：有效成分、润湿分散剂、增稠剂、防冻剂、有机的水

有机的：有效成分、溶剂、乳化剂、润湿剂、分散剂、增稠剂、消泡剂、稳定剂

据正交表安排实验考察：按表上提供的因素、水平试验组合方案进行实验

实验结果分析：正交试验的结果分析有直观分析和方差分析两种。前者简单、直观、计算量小；后者在给出最佳配方的同时，还可以给出结果的精度，但计算量大、较为复杂，方差分析的计算可参阅专门的书籍

例题：

环氧胶粘剂配方的基本组成有：环氧树脂、固化剂、填料、增韧剂共四种组分

一般可固定环氧树脂的量为l00份，确定另外三个组分加入的份数

选用四因素三水平的正交试验表

以胶粘剪切强度为产品性能目标，目标值越大越好

本例中各因素极差大小顺序为增韧剂＞填料＞固化剂．反映出在各组分取值范围内，增韧剂对环氧胶粘剂剪切强度的影响最大，固化剂影响最小。故生产中主要考虑控制增韧剂的用量

选出的可能最优方案

本例的可能最优方案为A 2B2C3，即固化剂40份，填料60份、增韧剂15份（以100份环氧树脂为基准）